Doldurulmuş Torpaq Triboelectrostatic Beneficiation və Ponded Fly Ash

Preprint- maddə İş ACAA Ash nəşr olunacaq, Issue II 2015

of Triboelectrostatic Beneficiation

Land Doldurulmuş və Ponded Fly Ash

Lewis Baker tərəfindən, Abhishek Gupta, Stephen Gasiorowski, və Frank Hrach

American Coal Ash Association (ACAA) istehsal və kömür uçucu kül istifadə illik sorğu arasında məlumatına 1966 və 2011, artıq 2.3 fly kül milyard qısa ton kömür kommunal qazanları tərəfindən istehsal olunub.1 Bu məbləğin təxminən 625 milyon ton beneficially istifadə edilmişdir, əsasən sement və beton istehsalı üçün. lakin, qalan 1.7+ milyard ton əsasən atık aşkar və ya ponded impoundments dolu. təzə yaradılan fly kül üçün istifadə dərəcələri son illər ərzində əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır baxmayaraq, yaxın cari dərəcələri ilə 45%, təxminən 40 fly kül milyon ton məhv davam. Avropada istifadə dərəcələri ABŞ-da daha yüksək olmuşdur baxmayaraq, fly kül xeyli həcmdə də bəzi Avropa ölkələrində atık və impoundments saxlanılır edilmişdir.

son vaxtlar, bu atılmasını material bərpa maraq artıb, kömürlə işləyən elektrik nəsil kimi aşağı istehsal dövründə beton və sement istehsalı üçün yüksək keyfiyyətli fly kül üçün tələb qismən görə Avropa və Şimali Amerikada azalıb. belə poliqonların uzunmüddətli ekoloji təsiri haqqında narahatlıqlar da bu saxlanılır kül üçün faydalı istifadə applications tapmaq üçün kommunal isteyen olunur.

LAND dolu ASH QUALITY VƏ TƏLƏB beneficiation

bu saxlanılır fly kül bəzi faydalı istifadə üçün yararlı ola bilər baxmayaraq ilkin qazıntı kimi, böyük əksəriyyəti sement və ya konkret istehsalı üçün keyfiyyət standartlarına cavab üçün bir neçə emal tələb edir. material adətən rəftar və compaction imkan islanmış ildən airborne toz nəsil aradan qaldırılması zamanı, konkret istehsalçıları quru kimi beton uçucu kül praktikasını davam etdirmək istəyirəm, çünki qurutma və deagglomeration konkret istifadə üçün zəruri tələbidir, gözəl toz. lakin, kül kimyəvi tərkibi təmin spesifikasiyası görüşüb, xüsusən karbon content zərər-on-alovlanma kimi qiymətləndirilir (LAW), böyük çağırışdır. uçucu kül istifadə son artmışdır kimi 20+ il, ən "in-spec" kül beneficially istifadə edilmişdir, və off-keyfiyyətli kül aradan. belə, LOI azaldılması kommunal impoundments olan uçucu kül əksəriyyəti bərpa istifadə üçün tələb olacaq.

TRIBOELECTRIC ayrılması BY LOI AZALDILMASI

digər tədqiqatçılar basdırıldı qurtarıldı of LOI azaldılması yanma texnika və Yüzdürme prosesləri istifadə və fly kül ponded baxmayaraq, ST Equipment & Texnologiya (STET) Onun unikal triboelectrostatic kəmər ayrılması sistemi ki, tapdı, uzun təzə yaradılan fly kül beneficiation üçün istifadə, də uyğun qurudulması və deagglomeration sonra bərpa kül üzərində təsirli.

STET tədqiqatçılar Amerika və Avropada bir neçə uçucu kül plomb olan qurudulmuş basdırıldı kül triboelectrostatic ayrılması davranış test. Bu bərpa kül bir təəccüblü fərq çox eyni təzə yaranan kül ayrılmış: hissəcik şarj karbon ilə təzə kül ki mineral ilə bağlı mənfi doldurulması bərpa edildi.2 uçucu kül karbon elektrostatik ayrılması digər tədqiqatçılar da bu hadisələri müşahidə.3,4,5 STET triboelectrostatic separator polarite asanlıqla qurudulmuş basdırıldı uçucu kül mənbələrdən mənfi ittiham karbon imtina imkan düzəlişlər edilə bilər. Heç bir xüsusi separator dizayn dəyişikliklər və ya nəzarət bu hadisələri yerləşdirmək lazımdır.

TECHNOLOGY XÜLASƏ - FLY ASH CARBON SEPARATION

STET karbon separator In (rəqəm 1), material iki paralel planar elektrodlar arasında nazik boşluğu daxil qidalanır. hissəciklər triboelectrically interparticle əlaqə ittiham olunur. müsbət yüklü karbon və mənfi ittiham mineral (təzə yaradılan kül islanmış və qurudulmuş deyil ki,) qarşı elektrodlar cəlb olunur. hissəciklər sonra davamlı hərəkət kəmər ilə süpürülmək və əks istiqamətdə çatdırdı ki,. kəmər separator qarşı bitir qarşı hər elektrod bitişik hissəciklər hərəkət. yüksək kəmər sürəti də çox yüksək throughputs verir, qədər 36 bir separator saatda ton. kiçik boşluğu, yüksək gərginlikli sahə, cari hərəkəti qarşı, elektrodlar üzərində kəmər güclü hissəcik-hissəcik təşviqat və özünü təmizləmə fəaliyyət tənqidi xüsusiyyətləri

Preprint- maddə İş ACAA Ash nəşr olunacaq, Issue II 2015

STET separator. müxtəlif proses parametrləri nəzarət, belə kəmər sürəti, feed point, və feed dərəcəsi, STET proses az karbon məzmunu aşağı LOI fly kül istehsal 1.5 qədər 4.5% olan Loi qədər feed fly kül 4% artıq etmək 25%.

əncir. 1 STET Separator qurudulmuş emal, basdırıldı uçucu kül

separator dizayn nisbətən sadə və yığcam. emal üçün nəzərdə tutulmuşdur bir maşın 40 saatda ton təxminən 30 ft. (9 m.) uzun, 5 ft. (1.5 m.) geniş, və 9 ft., m (2.75 m.) yüksək. kəmər və əlaqədar rulolar yalnız hərəkət edən hissələri. elektrodlar stasionar və lazımi davamlı material ibarət olan. kəmər qeyri-keçirici plastik hazırlanır. Separator güc istehlakı haqqında 1 kəmər sürücülük iki mühərrikləri istehlak hakimiyyəti ən ilə emal material ton başına kilovat-saat.

proses tamamilə quru, fly kül başqa heç bir əlavə materiallar tələb edir və heç bir tullantı su və ya hava emissiyaları istehsal. bərpa materialları konkret bir Pozzolanic aşqar kimi istifadə üçün yararlı səviyyəsi karbon məzmunu aşağı fly kül ibarətdir, yanacaq kimi və yüksək karbon qismini faydalı. Məhsul axınları istifadə təmin edən 100% həll kül xaric problemləri uçmaq.

PROASH® LAND doldurur qurtarıldı

kül dörd mənbələri poliqonların əldə edildi: Birləşmiş Krallıq və nümunələri B yerləşən stansiya nümunə A, C, və ABŞ-dan D. Bütün bu nümunələr böyük kommunal qazanlar ilə bitumlu kömür yanma olan kül ibarət. Due atık maddi karışmasıdır üçün, Heç bir məlumat xüsusi kömür mənbə və ya yanma şəraiti ilə bağlı mövcud.

STET tərəfindən qəbul kimi arasında olan nümunələri 15% və 27% su basdırıldı material üçün səciyyəvidir. nümunələri də böyük müxtəlif miqdarda olan >1/8 qarış (~ 3 mm) material. karbon ayrılması üçün nümunələri hazırlamaq, böyük zibil seçim ilə çıxarıldı və nümunələri sonra qurudulmuş və karbon beneficiation əvvəl deagglomerated. qurutma / deagglomeration üçün bir neçə üsullar ümumi prosesinin optimallaşdırılması üçün pilot-miqyasda qiymətləndirilir edilib. STET bir sənaye sübut seçildi, effektiv elektrostatik ayrılması üçün zəruri sinxron qurutma və deagglomeration edir feed emal sistemi. Ümumi proses axını hesabatı Şəkil təqdim olunur 2.

Preprint- maddə İş ACAA Ash nəşr olunacaq, Issue II 2015

rəqəm 2: Process Flow Diagram

hazırlanmış nümunələri xüsusiyyətləri normal kommunal qazanları birbaşa əldə fly kül daxilində də idi. separator feeds və məhsullar üçün ən müvafiq xassələri Cədvəl cəmlənir 2 bərpa məhsul ilə birlikdə.

CARBON SEPARATION

STET triboelectric kəmər separator istifadə Carbon azaldılması məhkəmə dörd poliqon uçucu kül mənbələrdən aşağı LOI məhsulları çox yaxşı bərpa nəticələndi. emal təzə kül ilə müqayisədə karbon arxa şarj heç bir şəkildə ayrı rüsvay etməyib yuxarıda qeyd edildiyi kimi.

aşağı LOI fly kül xassələri Cədvəl ümumiləşdirilmişdir poliqonunda bərpa qazan və kül həm təzə toplanmış kül üçün STET prosesi istifadə edərək, bərpa 1. Nəticələr göstərir ki, ProAsh üçün məhsul keyfiyyəti® basdırıldı maddi hasil təzə uçucu kül mənbələrdən istehsal olunan məhsulun bərabərdir.

masa 1: yem və Properties ProAsh bərpa®.

Preprint- maddə İş ACAA Ash nəşr olunacaq, Issue II 2015

Konkret PERFORMANCE

ProAsh xüsusiyyətləri® emalı poliqon material əldə ProAsh ilə müqayisədə edildi® eyni yerdən kommunal qazanları tərəfindən təzə fly kül hasil. emal emalı kül ASTM C618 və AASHTO M250 standartların bütün texniki görüşüb. Aşağıdakı cədvəldə təzə və emalı material arasında cüzi fərq göstərən mənbələri iki nümunələri kimya ümumiləşdirir.

masa 2: aşağı LOI kül Ash Kimya.

bir gücü inkişaf 20% olan havan aşağı LOI fly kül əvəz 600 lb cementitious / YD3 (Cədvəl bax 3 aşağıda) ProAsh göstərdi® basdırıldı kül əldə məhsul ProAsh istifadə istehsal havan müqayisə gücü ilə havan vermişdir® eyni istehsal təzə fly kül olan. yüksək son dəstək verəcəklərini zənginləşdirilirdi emalı kül son məhsul yüksək qiymətli mövqeyi ilə ardıcıl konkret sənayesində istifadə ProAsh® hazırda xidmət bazarlarında malikdir.

masa 3: havan Silindr Hərtərəfli gücü.

PROCESS ECONOMICS

ABŞ-da aşağı qiyməti təbii qaz mövcudluğu çox qurutma prosesləri iqtisadiyyat artırır, poliqonların olan islanmış fly kül qurutma, o cümlədən. masa 4 ABŞ-da əməliyyatları üçün yanacaq xərcləri əks 15% və 20% nəm məzmunu. qurutma Tipik qeyri-səmərəli hesablanır dəyərinə daxil edilir. Xərclər qurutma sonra material kütləvi əsaslanır. STET triboelectrostatic ayrılması emal üçün qurutma fly kül üçün əlavə xərcləri nisbətən aşağı.

masa 4: qurudulmuş kütləvi əsasında qurudulması xərcləri.

Preprint- maddə İş ACAA Ash nəşr olunacaq, Issue II 2015

Hətta feed qurutma xərcləri əlavə, STET ayrılması prosesi aşağı qiyməti təklif, sənaye sübut, basdırıldı fly kül LOI azaldılması prosesi. emalı fly kül üçün STET prosesdir üçdə biri yanma based sistemləri ilə müqayisədə kapital dəyəri bir yarısı. emalı fly kül üçün STET prosesi də yanma və ya yüzme based sistemləri ilə müqayisədə ətraf mühitə əhəmiyyətli dərəcədə aşağı emissiyaları var. standart STET proses quraşdırılması üçün yalnız əlavə hava emissiya mənbəyi ildən təbii qaz atəş kurutma edir, nisbətən sadə olardı icazə.

HIGH-CARBON FLY kül BƏRPA FUEL DƏYƏRİ

konkret istifadə üçün aşağı karbon məhsul əlavə, marka adına ProAsh®, STET ayrılması prosesi də başqa karbon zəngin fly kül şəklində yanmamış karbon sərf bərpa, markalı EcoTherm™. EcoTherm™ əhəmiyyətli yanacaq dəyəri var və asanlıqla STET EcoTherm istifadə elektrik stansiyasının geri bilər™ Zavodda kömür istifadə azaltmaq üçün sistem qayıt. zaman EcoTherm™ kommunal qazan yandı, yanma enerji yüksək təzyiq çevrilir / kömür kimi eyni səmərəliliyi və sonra elektrik yüksək temperatur buxar, adətən 35%. ST Equipment elektrik bərpa istilik enerji dönüşüm & Technology LLC EcoTherm™ Return sistem enerji qazan feed su sistemi yayılan isti su şəklində aşağı dərəcəli istilik kimi bərpa rəqabət texnologiya daha iki-üç dəfə çoxdur. EcoTherm™ də sement sobaları alüminium mənbəyi kimi istifadə olunur, adətən uzun məsafələr nəql olunur daha bahalı boksit displacing. yüksək karbon EcoTherm istifadə™ bir stansiya və ya bir sement soba ya da külə, təslim kömür enerji bərpa artırır, mina və qurğuların əlavə yanacaq nəql etmək üçün ehtiyac azaldılması.

STET nin Dillər Energy Brandon Shores, SMEPA R.D. sabah, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energy West Burton, RWEnpower Aberthaw, və Koreya Cənub-Şərqi Power bütün EcoTherm daxil kül bitki uçmaq™ Return sistemləri.

STET ASH PROCESSING FACILITIES

STET nin ayrılması prosesi bəri kommersiya istifadə edilmişdir 1995 uçucu kül beneficiation və artıq istehsal olunub 20 yüksək keyfiyyətli milyon ton beton istehsalı üçün kül uçmaq. Nəzarət aşağı LOI fly ProAsh®, Hal-hazırda ABŞ ərzində on elektrik stansiyalarında STET texnologiyası ilə istehsal olunur, Kanada, Birləşmiş Krallıq., Polşa, və Koreya Respublikası. ProAsh® uçmaq ash iyirmi dövlət quru yolu orqanları tərəfindən istifadə üçün təsdiq edilmişdir, eləcə də bir çox digər dəqiqləşdirilməsi agentlikləri kimi. ProAsh® də Kanada Standartlarına Assosiasiyası və EN altında təsdiq edilmişdir 450:2005 Avropa keyfiyyət standartlarına. STET texnologiyasından istifadə Ash emal müəssisələrinin Cədvəl verilmişdir 5.

Preprint- maddə İş ACAA Ash nəşr olunacaq, Issue II 2015

masa 5. STET ayrılması texnologiyasından istifadə Ash Processing obyektləri Fly

Preprint- maddə İş ACAA Ash nəşr olunacaq, Issue II 2015

NƏTİCƏLƏR

böyük maddi uyğun dərisinin soyulması sonra, qurutma, və deagglomeration, kommunal bitki poliqonların bərpa kül uçmaq sənayedə STET triboelectric kəmər separator istifadə karbon məzmunu azaldıla bilər. uçucu kül məhsulun keyfiyyəti, ProAsh® emalı Poliqon maddi STET sistemi istifadə edərək, ProAsh bərabərdir® təzə feed fly kül hasil. ProAsh® məhsul çox yaxşı və beton istehsalı sübut edir. basdırıldı kül bərpa və beneficiation kömürlə işləyən kommunal nəsil azaltmaq kimi "təzə" kül istehsalın azaldılması baxmayaraq beton istehsalçıları üçün yüksək keyfiyyətli kül davam təchizatı təmin edəcək. əlavə olaraq, ekoloji qaydalara dəyişən qarşılamaq üçün poliqonların olan kül aradan qaldırılması lazımdır elektrik stansiyalarının beton istehsalçıları üçün dəyərli xammal bir tullantı məhsul məsuliyyəti dəyişdirmək üçün prosesi istifadə edə biləcəklər. feed əvvəlcədən emal qurutma üçün avadanlıq və basdırıldı fly kül deagglomerating ilə STET ayrılması prosesi digər yanma və yüzme based sistemləri ilə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə aşağı dəyəri və aşağı emissiyaları ilə kül beneficiation üçün cəlbedici variantdır.

REFERANSLAR

[1]American Coal Ash Coal Combustion məhsulları və istifadə Statistika: http://www.acaa- usa.org/Publications/Production-Use-Reports.

[2]ST daxili hesabat, avqust 1995.

[3]ilə,T.X,. Schaefer, JL, qadağan, H., Neathery, J.K., və Stencel, J.M. Yanma Fly Ash Dry Beneficiation Processing, Utility Fly Ash yanmamış Carbon haqqında DOE Konfransın materialları, May 19 20, Pittsburgh, PA, 1998.

[4]Baltrus, J.P., Diehl, J.R., Soong, Y., Sands, W. fly kül və pulsuz bərpa Triboelectrostatic ayrılması, yanacaq 81, (2002) pp.757-762.

[5]Cangialosi, F., Notarnicola, M., Liberti, L, Stencel, J. triboelectrostatic beneficiation ərzində uçucu kül pulsuz paylanması aşınma rolu, Təhlükəli materialları Journal, 164 (2009) pp.683-688.

YAZARLAR

Lewis Baker ST Equipment Avropa Texniki Dəstək Manager & Texnologiya (STET) Birləşmiş Krallıq

Abhishek Gupta Separation Texnologiya pilot bitki və laboratoriya obyektin əsasında Process Engineer deyil, STET Technical Center, 101 Hampton Ave, Needham MA 02494 +1-781-972-2300

Dr. Stephen Gasiorowski, Ph.D. ST Equipment baş elmi işçi var & Texnologiya (STET) New Hampshire yerləşən.

Frank Hrach Separation Texnologiya pilot bitki və laboratoriya obyektin əsasında Process Engineering vitse-prezidenti, STET Technical Center, 101 Hampton Ave, Needham MA 02494 +1-781-972-2300